ICS 77.040.30 CCS H 17
YS
中华人民共和国有色金属行业标准
YS/T987—2021 代替YS/T987—2014
氯硅烷中碳含量的测定气相色谱质谱联用法
Determination of carbon content in chlorosilane
Gas chromatography-mass spectrometry
2022-04-01实施
2021-12-02发布
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YS/T987—2021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替YS/T987一2014《氯硅烷中碳杂质的测定方法甲基二氯氢硅的测定》，与YS/T987— 2014相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：
a）更改了本文件的范围（见第1章，2014年版的第1章）； b) 增加了规范性引用文件GB/T6678、GB/T6680、GB/T8170，删除了GB/T4844.3（见第2章，
2014年版的第2章）； c) 增加了术语和定义（见第3章）； d) 更改了方法原理（见第4章，2014年版的第3章）； e) 增加干扰因素（见第5章)； f) 增加了甲基三氯硅烷、二甲基一氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基一氯硅烷试剂，更改了氨气的
要求（见第6章，2014年版的第4章）； g) 删除了三氯氢硅、四氯化硅试剂（见2014年版的第4章）； h) 更改了气相色谱程序升温的要求（见7.1，2014年版的5.1)； i) 增加了极性毛细管色谱柱的要求（见7.3）； j) 更改了微量进样器、注射器、色谱进样瓶的要求（见第7章，2014年版的第5章）； k) 删除了微量注射器（见2014年版的5.7)； 1) 删除了测试环境（见2014年版的第6章）； m) 更改了柱温程序中的初始温度，增加了载气流速的要求（见7.2，2014年版的7.1.4、10.1.4)； n) 增加了样品及采样的要求（见第8章）； o） 更改了K值的定义及测定，增加了（见9.1、附录A，2014年版的7.2、10.2)； p) 更改了测定样品中正辛烷的体积（见9.2.12014年版的7.3.1、10.3.2)； q) 更改了试验数据处理的计算公式（见第10章，2014年版的第8章、第11章）； r) 更改了精密度的要求（见第11章，2014年版的第9章、第12章）； s) 删除了质量保证和控制（见2014年版的第13章）； t）增加了K值的允许差、各物质的特征离子（见附录A)。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243）、全国半导体设备和材料标准化技术委员
会材料分技术委员会（SAC/TC203/SC2)提出并归口。
本文件起草单位：亚洲硅业（青海)股份有限公司、青海省亚硅硅材料工程技术有限公司、青海芯测科技有限公司、洛阳中硅高科技有限公司、新疆大全新能源股份有限公司。
本文件主要起草人：魏东亮、田润朝、蔡延国、曹岩德、陈英、安军林、陈英春、于生海、申梅桂、李升业、 宗冰、尹东林、肖建忠、刘翠、徐家扬。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为： ——2014年首次发布为YS/T987—2014; —本次为第一次修订。 YS/T987—2021
氯硅烷中碳含量的测定 气相色谱质谱联用法
1范围
本文件规定了气相色谱质谱联用法测定氯硅烷中碳杂质含量的方法。 本文件适用于氯硅烷中碳杂质（包括氯硅烷中的甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基一氯硅烷、二
甲基二氯硅烷、三甲基一氯硅烷，统称甲基氯硅烷)含量的测定，测定范围（质量分数)为0.000010%～ 0.10%。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 6678 化工产品采样总则 GB/T6680 液体化工产品采样通则 GB/T8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4原理
氯硅烷中的碳杂质主要以甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基一氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基一氯硅烷形式存在。本方法采用1，2-二氯乙烷作为内标物，通过极性毛细管色谱柱将氯硅烷主体和碳杂质分开，通过对各甲基氯硅烷组分进行特征离子的提取，确定内标物与各甲基氯硅烷组分的响应因子，进一步利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定氯硅烷中的各甲基氯硅烷含量，最终将各甲基氯硅烷含量换算为氯硅烷中的碳杂质含量。
5干扰因素
5.1溶液应现配现用，长时间储存会导致甲基氯硅烷挥发，影响测定结果的准确性。 5.2环境相对湿度应不大于60%，环境湿度过高，易导致氯硅烷样品的水解，影响进样分析。 5.3采样用取样瓶应洁净干燥，采样时尽量减少与空气接触，采样结束后立即加盖密封。
6试剂
除非另有说明，在分析中仅使用确认为色谱纯的试剂。
1 YS/T987—2021
6.1正辛烷。 6.2甲基二氯硅烷。 6.3甲基三氯硅烷。 6. 4 二甲基一氯硅烷。 6.5 二甲基二氯硅烷。 6.6 三甲基一氯硅烷。 6.71,2-二氯乙烷。 6.8 3载气：氨气，纯度（体积分数）不小于99.999%。
7仪器设备
7.1在仪器最佳工作条件下凡是能达到下列指标的气相色谱-质谱联用仪均可使用：
a）气相色谱温度控制范围：20℃300℃； b）气相色谱程序升温：3阶； c) 质谱范围：1.5amu~1090amu； d）质谱分辨率：2M单位质量分辨。
7.2气相色谱-质谱联用仪启动后进行必要的调节，以达到适宜的设备操作条件。推荐的气相色谱-质谱联用仪的推荐测定条件如下：
a) 载气流速：1mL/min； b) 柱箱温度：设置程序升温，初始温度35℃，保持2min，以10℃/min的速度升至70℃，保持
2min，再以40℃/min的速度升至150℃，保持3min；汽化室温度：180℃；
d）接口温度：200℃； e）离子源温度：200℃。
7.3极性毛细管色谱柱，甲基聚硅氧烷类或其他等效填充物。 7.4电子天平，分度值为0.0001g。 7.5微量进样器，10μL。 7. 6 5注射器，2mL。 7.7 色谱进样瓶，2mL。
8样品
8.1氯硅烷样品应为无色透明、无肉眼可见杂质的液体。 8.2氯硅烷样品的采样按照GB/T6678、GB/T6680的规定进行。
9试验步骤
9.1K值的测定
各甲基氯硅烷组分与内标物1,2-二氯乙烷的相对灵敏系数用K值表示，K值的测定按附录A的规定进行。 9.2测定 9.2.1在2mL的色谱进样瓶中用注射器加人1mL正辛烷，用电子天平称重记为m1，再用微量进样器 2 YS/T987—2021
加人2μL12-二氯乙烷，用电子天平称重记为m2，最后用注射器加入0.5mL氯硅烷样品，用电子天平称重记为m3。 9.2.2用微量进样器取2μL样品混合溶液（9.2.1)注入气相色谱-质谱联用仪进行测定，测出氯硅烷样品中各甲基氯硅烷组分和1,2-二氯乙烷的离子峰面积，分别记为S；和S1。 9.2.3根据各物质的离子峰面积和质量计算氯硅烷中各甲基氯硅烷组分的含量，进而得出氯硅烷中的碳含量。
10试验数据处理
氯硅烷中各甲基氯硅烷组分的碳含量以其质量分数w计，按式(1)计算：
w =nkss(mz m)X12 ×100%
·(1 )
M,S,(ms-m2)
式中： W; 氯硅烷中各甲基氯硅烷组分的碳含量；
氯硅烷中各甲基氯硅烷组分的碳原子个数；
n;
K; 各甲基氯硅烷组分与内标物1,2-二氯乙烷的相对灵敏系数； S; 氯硅烷中各甲基氯硅烷组分的离子峰面积；
色谱进样瓶加正辛烷、1，2-二氯乙烷的质量，单位为克（g)；色谱进样瓶加正辛烷的质量，单位为克（g）；
m2 mi M, 氯硅烷中各甲基氯硅烷组分的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol)； Si - -1，2-二氯乙烷的离子峰面积； ms 色谱进样瓶加正辛烷、1，2-二氯乙烷、氯硅烷的质量，单位为克（g)；
ae,分别表示甲基二氯硅烷、甲基三氟硅烷、二甲基一氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基一氯硅烷。
1
计算结果根据GB/T8170进行数值修约，保留两位有效数字。
11精密度
11.1重复性
在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不超过重复性限（r），超过重复性限（r）的情况不超过5%，重复性限（r)按表1数据采用线性内插法或外延法求得。
表1重复性限
氯硅烷中各甲基氯硅烷
重复性限(r)
%
组分的碳含量
% 0.00010 0. 0010 0.010 0. 10
甲基二氯硅烷 甲基三氯硅烷 二甲基一氯硅烷 二甲基二氯硅烷 三甲基一氯硅烷 0.0000069
0.0000071 0.000048 0.00045 0.0043
0.000019 0.000062 0.00051 0.0051
0.0000078 0.000064 0.00059 0.0052
0.000017 0.000058 0.00053 0. 0057
0.000047 0.00043 0.0020
11.2允许差
实验室之间分析结果的差值应不大于表2所列的允许差。
3 YS/T987—2021
表2 允许差
允许差 %
氯硅烷中各甲基氯硅烷
组分的碳含量
% 0.000010~0.00010 >0.00010~0.0010 >0.0010~0.010 >0.010~0.10
甲基二氯硅烷 甲基三氯硅烷 二甲基一氯硅烷 二甲基二氯硅烷 三甲基一氯硅烷
0.000017 0.000064 0.00058 0.0058
0.000023 0. 00014 0.00096 0. 0097
0.000021 0.000068 0.00056 0.0058
0.0000086 0.000063 0.00059 0. 0049
0.000026 0.00033 0.0023 0.019
12 试验报告
试验报告应至少包含以下内容： a) 样品名称和编号； b) 仪器型号； c) 测试环境； d) 测试结果； e) 本文件编号； f) 操作者、测试日期、测试单位。
4 YS/T987—2021
附录A (规范性） K值的测定
A.1甲基氯硅烷混合溶液的制备
在2mL色谱进样瓶中加入1mL正辛烷，用微量进样器依次加人2μL的甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基一氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基一氯硅烷（以下统称甲基氯硅烷混合溶液），混匀，备用。 每步操作均用电子天平称重并记录
A.2 2K值的测定
用微量进样器取2μL甲基氯硅烷混合溶液（A.1)注入气相色谱-质谱联用仪进行测定，测出各甲基氯硅烷组分和1，2-二氯乙烷的离子峰面积，以确定各甲基氯硅烷组分与内标物1，2-二氯乙烷的相对灵敏系数K；的值。重复测定至少3次，取其平均值作为各甲基氯硅烷组分的K值。K；值按式（A.1)计算：
Y,XA
K;= Y,XA
........(A.1)
..........
式中： K. 各甲基氯硅烷组分与内标物1，2-二氯乙烷的相对灵敏系数； Y.—混合溶液中各甲基氯硅烷组分的含量（质量分数）； A,--1,2-二氯乙烷的离子峰面积； Yi 一混合溶液中1，2-二氯乙烷的含量（质量分数）； A;" 各甲基氯硅烷组分的离子峰面积；
a～e，分别表示甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基一氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基一氯硅烷。
-
计算结果根据GB/T8170进行数值修约，保留小数点后两位有效数字。
3K值的允许差
A.3
同一实验室K值测定结果的差值应不大于表A.1所列允许差。
表A.1各甲基氯硅烷组分K值允许差
名称甲基二氯硅烷甲基三氯硅烷二甲基一氯硅烷二甲基二氯硅烷三甲基一氯硅烷
允许差 0. 10 0. 070 0.12 0. 070 0.060
5 YS/T 9872021
A. 4 特征离子
K值测定中各物质的特征离子见表A.2。
表A.2 各物质的特征离子
特征离子
名 称 1,2-二氯乙烷甲基二氯硅烷甲基三氯硅烷二甲基一氯硅烷二甲基二氯硅烷三甲基一氯硅烷
62 113 135 93 113 93
6